Шешімі: Заряд при повороте рамки
Прямоугольная проводящая рамка, по которой течёт постоянный ток $I = 0{,}5\ \text{А}$, закреплена в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого направлен параллельно плоскости рамки перпендикулярно одной из её сторон (см. рисунок). Момент сил, действующих на рамку со стороны магнитного поля относительно оси $OO_1$, проходящей через центр рамки, $M = 1{,}5\ \text{Н}\cdot\text{м}$. Какой заряд $q$ протечёт по рамке, если после отключения тока повернуть её на $180^\circ$ вокруг оси $OO_1$? Сопротивление рамки $R = 10\ \text{Ом}$.
Шешім по шагам
4 қадамДля рамки с током, находящейся в магнитном поле, момент сил равен произведению магнитной индукции, силы тока и площади рамки. В данном случае угол между вектором магнитной индукции и нормалью к рамке равен $90^\circ$, поэтому синус угла равен единице.
$$M = BIS$$Отсюда произведение магнитной индукции на площадь рамки равно:
$$BS = \dfrac{M}{I}$$При повороте рамки на $180^\circ$ магнитный поток изменяется на величину $2BS$. Полный заряд, прошедший по рамке, определяется отношением изменения магнитного потока к сопротивлению рамки:
$$q = \dfrac{2BS}{R}$$Подставим выражение для $BS$ и численные данные:
$$q = \dfrac{2M}{IR} = \dfrac{2\cdot1{,}5}{0{,}5\cdot10} = 0{,}6\ \text{Кл}$$q = 0,6 Кл
Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Используют формулу $M = BIS\sin\alpha$ с неверным значением угла.
Забывают множитель 2 при повороте рамки на $180^\circ$.
Не учитывают сопротивление рамки при вычислении заряда.
Путают заряд с силой индукционного тока.